Numérisation Des Signaux
Numérisation Des Signaux
Numérisation Des Signaux
Projet
Sous le thème
Réalisé par :
Zineb MOUHIB
LST Génie des Télécommunications
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Numérisation des signaux
Table de matières
Introduction générale :..........................................................................................3
Conclusion
générale ...........................................................................................17
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Numérisation des signaux
Introduction générale:
Les phénomènes qui nous entourent sont quasiment tous continus, c'est-à-dire que lorsque ces
phénomènes sont quantifiables, ils passent d'une valeur à une autre sans discontinuité.
Ainsi, lorsque l'on désire reproduire les valeurs du phénomène, il s'agit de l'enregistrer sur un
support, afin de pouvoir l'interpréter pour reproduire le phénomène original de la façon la plus
exacte possible. Lorsque le support physique peut prendre des valeurs continues, on parle
d'enregistrement analogique. Par exemple une cassette vidéo, une cassette audio ou un disque
vinyle sont des supports analogiques.
Par contre, lorsque le signal ne peut prendre que des valeurs bien définies, en nombre limité,
on parle alors de signal numérique.
La représentation d'un signal analogique est donc une courbe,
tandis qu'un signal numérique pourra être visualisé par un
histogramme.
Afin d’avoir des meilleurs résultats et de faciliter le travail, on utilise les signaux numériques
et pour le faire on utilise la numérisation des signaux pour passer des signaux analogiques aux
numériques
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II- Analogique/Numérique :
1. Analogique :
Le terme analogique désigne les phénomènes, appareils électroniques, composants
électroniques et instruments de mesure qui représentent une information par la variation d’une
grandeur physique (ex. une tension électrique). Ce terme provient du fait que la mesure d’une
valeur naturelle (ou d’un élément de signal électrique ou électronique) varie de manière
analogue à la source.
Ainsi, un thermomètre indique la température à l’aide d’une hauteur de mercure ou d’alcool
coloré sur une échelle graduée. Ceci est un système analogique.
L’électronique analogique est la discipline traitant des systèmes électroniques opérant sur des
grandeurs (tension, courant, charge) à variation continue. On emploie le terme « analogique »
car les grandeurs électriques utilisées sont à l’image du signal à traiter (analogues).
FI
G
U
RE
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–
Signal analogique : analogue à la variation de l’intensité lumineuse courant la journée (par ex.)
Exemple :
– Le signal en sortie d’un microphone analogique est "analogue" à la vibration de l’air
produit par la voix.
– Le signal en sortie d’une caméra de surveillance analogique est "analogue" à l’intensité
lumineuse des points constituant l’image que capte la caméra.
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2. Numérique :
Pour éviter que le bruit électromagnétique perturbe le signal analogique pendant la
transmission ou le traitement, la numérisation est utilisée.
La numérisation consiste à convertir le signal analogique en une suite de nombres dont
chacun représente l’amplitude instantanée du signal originel. Ces nombres sont représentés,
durant la transmission ou le stockage, par des états haut ou bas d’un signal : c’est une
représentation binaire (0 ou 1)
Les avantages des signaux numériques sont : – Il permet de bénéficier des développements et
progrès informatique. – Il est moins coûteux. – L’enregistrement numérique est beaucoup plus
tolérant que son équivalent analogique vis-à-vis d’un support de qualité médiocre. – De
rendre indépendant le signal de la distance : lorsqu’un signal analogique est transporté sur un
canal de transmission, il subit de nombreuses modifications, comme l’atténuation ou l’ajout
de bruit, qui affectent la qualité de cette transmission. A l’arrivée, après amplification, le
signal originel est mêlé à du bruit, ce qui dans certains cas, rend difficile la compréhension du
message. Les signaux numériques ne prenant que deux valeurs, « 0 » ou « 1 », le bruit
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occasionné par les canaux de transmission peut être enlevé de manière simple et efficace. Le
signal arrivant est une réplique exacte du message d’origine, d’où une qualité sans équivalent.
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Chapitre 2 : échantillonnage
L’échantillonnage est un élément important en traitement numérique de signaux - il constitue
la première opération à effectuer lors d’une conversion analogique à numérique (A/N)
Théorème de l’échantillonnage
1- Echantillonnage idéal
Résultat : Le spectre de ys(t) est celui de m(t) décalé à kfs, k = ..., − 2, − 1,0,1,2,...
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– Si fs = 2fm, (fréquence de Nyquist) les spectres sont juxtaposés; un filtrage idéal permet de
récupérer parfaitement le spectre M(f)
– Si fs > 2fm, les répétitions des spectres s’éloignent, laissant une bande de garde Bg = fs − 2fm
entre les spectres
– Si fs < 2fm, les spectres se chevauchent (aliasing) et la récupération complète du signal n’est
plus possible. En pratique les signaux ne sont pas à bande strictement limitée. Un préfiltrage
adéquat (avant échantillonnage) du signal est généralement effectué
2- Echantillonnage pratique :
Au lieu d’utiliser un train d’impulsions (non-réalisable), on utilise un train de créneaux étroits dont la
durée de chaque créneau est τ Deux cas possibles :
– La forme du créneau suit le signal m(t): Échantillonnage Naturel
– La forme du créneau n’est pas déformée par m(t), seule l’amplitude du créneau change en fonction
de l’échantillon m(nTs): Échantillonnage Instantané (Flat Top Sampling)
3- Echantillonnage Naturel :
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4- Echantillonnage instantané :
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on annule enfin la tension aux bornes de la capacité par une série convergente de
charges et de décharges (l'objectif étant de décharger totalement la capacité pour ne pas
fausser la mesure suivante). On parle en général de phase de relaxation.
Ces convertisseurs sont particulièrement lents (quelques dizaines de millisecondes par cycle, et
parfois quelques centaines), mais très précis (plus de 16 bits). Ils dérivent peu (dans le temps,
comme en température).
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Conclusion générale :
La numérisation ,donc , est la conversion des informations d'un support (texte, image, audio,
vidéo) ou d'un signal électrique en données numériques que des dispositifs informatiques ou
d'électronique numérique pourront traiter. Les données numériques se définissent comme une
suite de caractères et de nombres qui représentent des informations. On utilise parfois le
terme franglais digitalisation (digit signifiant chiffre en anglais).
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